__________________________________________________________

 

Planeet aarde (1): Water

 

Waterwonders

-- so watwonders

 

Druppel, druppel, plons en huppel, tref 'n poel net soos 'n knuppel... Selfs in die eenvoudige vorm van 'n reëndruppel lê iets verskuil van die unieke eienskappe van water -- die wondervloeistof waarvan alle stoflike lewe op die aarde afhang...

__________________________________________________________

 

DAAR'S water! Kleurloos, reukloos en, in sy suiwer vorm, heeltemal smaakloos. En tog wentel die lewe, met al sy duisternis kleure, geure en smake, rondom dié een eenvou­dige vloeistof.

 

Die aarde is 'n waterplaneet en 'n verbysterende verskeidenheid van lewende dinge woon in die see. Mikroskopies klein orga­nismes gedy in warm bronne. Baie diere woon op en onder eilande van ys in die poolstreke. Gespesialiseerde wesens woon in en op damme, mere en riviere.

 

Beskawings het eens verrys waar water volop was -- totdat hulle later nie meer kop bo water kon hou nie. Die eerste groot ontwikkelings was in die valleie van groot riviere: die Nylvallei van Egipte, die Indusvallei van Pakis­tan, die Tigris-Eufraat-vallei van Mesopotamië en die Huang He-vallei van China.

 

Die Soemeriese beskawing het glo geval weens die treurige be­heer oor sy water.

 

Die ou Romeine het gebiede langs die kus van Noord-Afrika tot florerende plekke omskep. Toe die Romeine daar weg is, is hul waterwerke verwaarloos -- en vandag is hierdie gebiede 'n woestyn.

 

Waar daar water is, is daar lewe. Dit is 'n basiese bestanddeel van alle plante en diere. Danksy sy ongewone eienskappe kan verskil­lende lewende organismes dit op hul eie unieke maniere benut.

 

Plante gebruik dit om voedingstowwe van hul wortels opwaarts na hul blare te vervoer. Mense en groot landdiere maak gebruik van die feit dat water sy hitte stadig verloor om 'n betreklik konstante liggaamstemperatuur te handhaaf.

 

Alle diere maak staat op water se vermoë om 'n menigte stowwe te kan oplos. Op­geloste minerale help om plante, diere en ook die visse van die see te voed. Visse sou nie kon asemhaal as water nie suurstof opgelos het nie.

 

En die feit dat water uitsit wanneer dit vries, bring mee dat ys op water dryf. As dit andersom sou gewees en die ys gesink het, was ons planeet stellig 'n lewelose yswoestyn.

 

Die ewige vloeistof

 

   PLAAS 'n piering met water in die son of die wind, en kort voor lank het die water verdwyn. Maar het dit regtig?

 

Byna al die water op aarde is in 'n ewigdurende kringloop vasgevang. Water val op die aarde in die vorm van reën uit die wolke, spoel oor die grond of sink daarin weg en vind uiteindelik sy pad see toe as rivier- of syferwater.

 

Water verdamp dan vanuit die nat grond, vanuit mere en riviere, vanaf die blare van plante en veral vanuit die see. Die verdampte water versamel in die wolke, wat by afkoeling weer die water verloor -- en die kringloop begin van voor af.

 

Water word dus oor en oor gebruik. Hoewel dit op een plek verlore kan gaan, vind dit uiteindelik sy pad elders terug na die aarde. Dit gaan nooit verlore nie.

 

Aangedryf deur die hitte van die son en die swaartekrag van die aar­de, is hierdie eindelose siklus van die aarde se water van wesenlike belang vir die lewe.

 

Watermolekules

 

   WATER bestaan uit molekules. Elke molekule het op sy beurt twee atome van die gas waterstof en een atoom van die gas suurstof. Elke waterstofatoom bevat 'n sentrale kern met een elektron wat daarom wentel. Daar is plek vir nog een elektron in die wentelveld.

 

Die suurstofatoom bestaan weer uit 'n sentrale kern met twee elektrone in die binneste en ses elektrone in die buitenste wentelveld. Ofskoon daar ses is, is daar plek vir nog twee.

 

Wanneer twee waterstofatome met een suurstofatoom verbind, deel hulle hul elektrone. Twee elektrone van die suurstofatoom beset die oop ruimtes in die wen­telveld van elke waterstofatoom.

 

Terselfdertyd vul albei elektro­ne in die waterstofatome die vaktures in die suurstofatoom. Die resultaat is 'n heg gestruktureerde watermolekule waarin die twee waterstofatome soos haasore aan die een kant van die een suurstof­atoom vaskleef.

 

Die watermolekules is self aaneengeskakel. Waar die twee waterstofatome aan die een kant van die molekule lê, is 'n effense positiewe lading. Die teenoorgestelde kant is weer ietwat negatief gelaai. Omdat positief en negatief mekaar aantrek, is een watermolekule aan 'n ander een geheg, wat op sy beurt aan 'n ander een vas is, ensovoorts...

 

Wanneer water in 'n vloeibare vorm is, lê die molekules naby me­kaar en beweeg hulle vrylik rond. In 'n vaste vorm lê die molekules ver van mekaar en beweeg hulle omtrent nie. As 'n gas beweeg die watermolekules hewig rond en bots hulle teen mekaar.

 

Eienskappe

 

  HIERDIE besondere saambin­ding is verantwoordelik vir die meeste van water se ongewone eienskappe. Een daarvan is die feit dat dit vloeibaar is teen kamertemperatuur. Dit is ook die rede waarom water so 'n hoë kookpunt het. En ook hoekom dit so lank neem om te verdamp. Alles maak water ideaal geskik om lewe te onderhou soos ons dit ken.

 

Die eienskap van water wat oppervlakspanning genoem word, is ewe interessant. Die saamklewing, of kohesie, tus­sen die molekules is sodanig dat hulle 'n soort film op die oppervlak vorm wat sterk genoeg is om ver­skillende voorwerpies te dra.

 

Insekte met kussings aan hul pote benut hierdie eienskap  en gebruik die wateroppervlak as 'n platform om prooi te agtervolg wat per ongeluk op die water geland het.

 

Maar kom ons bekyk ook die verstommende stollingseienskap (yswording) van water van naderby. Die vloeistof verander in ys by 'n temperatuur van 0 grade Celsius, en groot dele van die land en see is permanent of tydelik met lae ys of sneeu bedek. Daarby dryf ys op wa­ter -- iets wat jy eintlik nie sou verwag het as jy na die natuurwette kyk nie.

 

Water sit naamlik uit by temperature hoër EN laer as 4 grade Celsius, en wanneer dit tot ys verkil word, sit dit met sowat een twaalfde uit. Omdat 'n gegewe gewig ys 'n groter ruimte as 'n hoe­veelheid water van dieselfde gewig beslaan, dryf die ys. As water sou gekrimp het wanneer dit solied word -- soos die meeste ander stowwe maak -- sou ys gesink het. Met katastrofale gevolge vir die aarde, soos reeds genoem.

 

Nog 'n wonderbaarlikheid van water is sy hoë soortlike warmte -- hoër as feitlik enigiets anders. Wat is die soortli­ke warmte van 'n stof? Dit is die hoeveelheid hitte wat no­dig is om die temperatuur van een gram van die stof met een graad Celsius te ver­hoog.

 

Nou is dit so dat byna 33 keer soveel hitte byvoorbeeld vereis word om die tempera­tuur van water met een graad te verhoog as wat vir goud nodig is. As water een graad warmer word, berg dit 33 keer meer hitte as goud, en as dit met een graad afgekoel word, gee dit 33 keer meer hitte af.

 

Die hoë soortlike warmte van water beskerm lewende wesens (wat hoofsaaklik uit water bestaan) teen drastiese veranderinge in die temperatuur.

 

Water is vir verskillende aardse volke 'n simbool van reinheid en vrugbaarheid -- maar dan ook van nederig­heid, omdat dit altyd op soek is na die laagste vlak waar­heen dit kan vloei.

 

En dit kan straks een van die volopste grondstowwe op aarde wees, maar daar is steeds iets magies in elke molekule.

 

'n Naby-kykie na die fantastiese vorms van water

 

   WATERDAMP: Water be­dek nie net as 'n vloeistof meer as 70 persent van die aardoppervlak nie, maar be­staan ook as 'n damp in die lug om en bokant ons. Dit verdamp immers gedurig weens die verhitting van ons planeet deur die son.

 

   STOOM: Waar water baie vinnig verdamp wanneer dit tot kookpunt verhit word, kry ons stoom. Opgewekte stoom (soos dié van waterketels, stoomtreine en kragsentrales) ken ons almal, maar daar is ook natuurlike stoom, waar onderaardse water diep tot by die warm gesteentes indring om dan as kokende geisers na buite uit te bars. Tog is sigbare "stoom" eintlik nie stoom nie, dog klein waterdruppeltjies. Egte stoom, soos enige vorm van waterdamp, is onsigbaar.

 

   WOLKE EN MIS: Wolke is massas baie klein druppeltjies water of yskristalletjies wat in die lug hang... eens onsigbare waterdamp wat nou tot spikkeltjies vloeistof of ys verdig het. Mis of newels is as't ware slegs wolke wat op of naby die grond lê. Wolke word volgens hul vorm en hoogte in verskillende soorte ingedeel. Met die beweging van die druppeltjies binne-in 'n wolk word elektriese ladings opgebou. Die biljoene reëndruppels in 'n enkele wolk kan 'n elektriese lading van miljoene volts opwek indien hulle vinnig genoeg beweeg -- wat dan as weerlig ontlaai.

 

   REËN: Reën ontstaan wanneer die piepklein druppeltjies in ’n wolk saamkom en druppels vorm wat weens die aarde se swaartekrag na benede stort. Reëndruppels is in die reël meer as 0,5 mm in deursnee en kan tot omtrent 3 mm in deursnee wees. Hulle kan, namate hulle groter word, teen tot 7,6 meter per sekonde uit die hemel val.

 

’n Reënvalsyfer is die diepte van die reënwater wat in ’n gegewe tydsbestek op ’n plat oppervlak versamel het. Dit word met ’n reënmeter tot die naaste 0,25 mm gemeet.

Die grootste gemiddelde neerslag op aarde, sowat 10 900 mm (byna elf meter) per jaar, kom voor by Cherrapunji, in Noordoos-Indië. Tot  26 466 mm (of meer as 26 meter) reën het al in een jaar daar uitgesak.

   SNEEU: Ons Afrikaanssprekendes praat van sneeu (of kapok) vir sneeu in al sy onderskeie vorms, maar die Eskimo's, vir wie dit baie belangrik is, tref 'n duidelike onderskeid tussen qanit (vallende sneeu) en aput (sneeu wat lê). Sowat 50 persent van die aarde se landmassas en 10,5 persent van die see is permanent of tydelik met sneeu bedek.

 

Sneeu is bevrore waterkristalle wat in wolke gevorm is terwyl die temperatuur van die lug onder die vriespunt was. As daar genoeg vog in die koue bolug is, kan sneeu selfs uit 'n wolkelose hemel val.

 

'n Sneeukristal is een van die wonderwerke in die natuur. Hoewel elke kristal ses punte het, is geen twee kristalle ooit dieselfde nie. Sneeukristalletjies se deursnee wissel tussen een en vier millimeter en hulle weeg maar ongeveer een 200ste van 'n gram. As hulle saamsmelt, vorm hulle 'n sneeuvlokkie.

 

Sneeu is gewoonlik skitterwit, maar rooi en selfs groen, blou of swart sneeu is moontlik. Die kleursel kom van klein swammetjies of stofdeeltjies wat deur die vlokkies vergader word.

 

   HAEL: Hierdie groot verwoester word in donderstormwolke gevorm -- in die bodeel van die wolk, sowat drie of meer kilometer bokant die grond, waar die temperatuur onderkant 0 grade Celsius is. Die haelstene word deur stygende en dalende lugstrome in die wolk op- en afgeslinger. In dié proses word die stene ál groter totdat hulle naderhand so swaar word dat die stygwind hulle nie langer kan dra nie. Dan stort hulle vinnig na benede.

 

Haelstene so groot soos duifeiers en selfs heelwat groter is niks ongewoons in Suid-Afrika nie. Toe die inligting vir hierdie artikel versamel is, was die wêreldrekord glo 'n klont met 'n deursnee van 19 cm wat in Coffeyville, Kansas, in die VSA, geval het.

 

   RYP: Ryp is waterdamp in die lug wat tot yskristalle kondenseer sonder die tussenstap waar die damp eers in water verander. Sekere insekte is baie gehard daarteen, maar talle soorte plante is weerloos. Plante word deur ryp vernietig deurdat die wateragtige oplossings in die plantselle vries en die selle bars.

 

   DOU: Miskien het jy al in die vroegoggend die druppels aan 'n spinnerak bewonder wat soos kraletjies daaraan kleef. Dit is doudruppels. Dou word gevorm wanneer die waterdamp in die lug met 'n koeler voorwerp op die aardoppervlak in aanraking kom. Omdat waterdamp 'n gas is, kondenseer dit (word dit 'n vloeistof) wanneer dit afkoel, en dou vorm gewoonlik saans, snags of vroegoggend op voorwerpe op die aarde wat dan kouer is as die omringende lug.

 

   POOLYS: Ys in die water van die poolgebiede van die aarde kom in twee vorms voor: pakys, of bevrore seewater, en ysberge wat wegbreek van die ysvelde en die gletsers wat op land ontstaan. Pakys is in die reël net 'n jaar of twee oud, maar die ys in ysberge is saamgepakte sneeu wat oor duisende jare kon gegroei het.

 

Die ysveld wat die vasteland Antarktika (by die Suidpool) bedek, bevat 90 persent van die aarde se ys, en ysberge uit dié gebied is ook reuse in vergelyking met dié uit die Noordpoolgebied. Ysberge van 8 km lank, met 45 meter ys wat bokant die water uitsteek, is hier nie ongewoon nie.

 

'n Antarktiese ysberg is in 1850 net sowat 50 km van die Kaap af opgemerk. Lees ook oor ysberge by "Kort Begrip".

 

 

   Klik hier vir ’n bietjie pret met water -- by "Kort begrip"

____________________________________________________________

 

Terug na inhoudsblad -- klik hier

____________________________________________________________

 

Huisgenoot se Wonderlike Wêreld op CD, 2004